1、第 1 页专题十 能量的转化与守恒二：电能一、选择题1.(2014浙江金华六校联合模拟，8)如图所示，将两只额定电压相同的灯泡 L1、L 2 串联在电路中，闭合开关 S后，发现 L1 亮，L 2 不亮。对此有下列几种猜想，其中可能的是 ( )L 2 灯丝断了；灯泡 L2 的电阻太小；灯泡 L2 两端电压较大；通过灯泡 L1、L 2 电流不等；灯泡 L2 被短路；灯泡 L1、L 2 的额定功率不同A B C D解析 L 2 灯丝断了，则 L1、L2 都不亮， 不可能；两灯串联在电路中时，通过它们的电流一定相等，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯 L1 的实际功率大于灯 L2 的实际功率，因
2、 PI 2R，所以灯 L1 的电阻大于灯 L2 的电阻，有可能；灯 L1 的电阻大于灯 L2 的电阻， 则灯泡 L1 两端电压较大，不可能；串联电路中处处电流相等，因此通过灯泡 L1、L2电流相等；不可能，灯泡 L2 的灯座被短路，L 2 不亮， L1 亮， 有可能；灯 L1 的电阻大于灯 L2 的电阻，两只额定电压相同，由 P 可知，两灯泡的 额定功率不同，有可能。U2R答案 D2(2014广东广州越秀调研，9)如图所示的电路中，R 1R 212，则加在它们两端的电压之比，及它们消耗的电功率之比是 ( )AU 1U 211 BP 1P 212第 2 页CP 1P 214 DP 1P 211解
3、析 两电阻串联，其电压之比：U 1U2R 1R212，消耗的 电功率之比：P1P2U 1IU2IU 1U212答案 B3(2015江苏盐城中学三模，11，2 分)为方便黑夜开灯，家中可安装一种带有指示灯的开关，如图(a)所示。这种开关是由一个指示灯和一个开关 S 构成。将该开关和照明灯连入电路，如图(b)所示。当开关 S 断开时，照明灯不发光、指示灯发光；当开关 S 闭合时，电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光。请根据以上工作特点，对有关电路元件进行判断，下列正确的是( )A灯 L1 的电阻比 L2 大B图 (b)电路中的灯 L1 是照明灯C照明灯的额定电压小于指示灯的额定电压D当开关 S 断
4、开时，照明灯中没有电流通过解析 S 断开 时，照明灯不发光，指示灯正常 发光，说明指示灯的实际功率大，由 PI 2R 知，指示灯的电阻大于照明灯泡的电阻，A 对；根据电路图可知，S闭合时，L 1 短路，L 2 正常发 光，所以 L1 是指示灯，L 2 是照明灯，B 错；S 断开时，照明灯与指示灯串联，总电压为 220 V，指示灯正常发光，说明指示灯的额定电压小于 220 V，而照明灯的额定电压为 220 V，因此照明灯的额定电压大于指示灯的额定电压。C 错；当 S 断开时，指示灯和照明灯串联，照明灯中有电第 3 页流通过，D 错 。答案 A4(2013江苏苏州昆山一模，8)如图所示的电路中，移
5、动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从 6 V 变为 5 V，电流表的示数变化了 0.2 A，则定值电阻所消耗功率的变化量为( )A0.2 W B1.0 W C1.2 W D2.2 W解析 由于电流与电压成正比，电压变化量为 1 V，电流变化量为 0.2 A，则电阻为 R 5 。再利用 P 分别计算出两个条件下的电功UI UI 1 V0.2 A U2R率相减即可。答案 D5.(2015浙江宁波模拟， 13，3 分)如图所示，电源电压保持不变，L 是标有“2 V 1 W”字样的灯泡，电流表 A、A 1 的量程均为 00.6 A，将滑动变阻器滑片 P 滑至最右端，断开 S1，闭合S2，电压表示数为 6
6、 V，电流表 A 的示数为 0.3 A；闭合 S1、S 2，电流表 A1 的示数为 0.1 A(假设灯丝电阻不变 )。则下列说法中不正确的是( )A滑动变阻器的最大阻值为 20 BR 1 的阻值为 60 CS 1 断开，S 2 由闭合到断开时，电压表的示数会变大D断开 S1、S 2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 8 第 4 页解析 断开 S1、闭合 S2，滑动变阻器工作，滑 动变阻器的最大阻值为 R 滑 20 ，A 对；闭合 S1、S2，R1 接到电源上， R1 60 UI 6 V0.3 A UI1 6 V0.1 A，B 对；S 1 断开，S 2 由闭合到断开 时， 电压表
7、由测电源电压变为测滑动变阻器两端的电压，电压表的示数变小， C 错；灯泡的正常 发光时的电流为 IL PLUL0.5 A，电流表的量程为 00.6 A，电路中的最大 电流 Imax0.5 A，此时1 W2 V滑动变阻器接入电路中的电阻最小，滑动变阻器两端的电压为 U 滑 UU L6 V2 V4 V，滑动变阻器接入电路中的最小值为 R 滑 U滑 Imax8 ，D 对。4 V0.5 A答案 C二、非选择题6.(2015浙江台州模拟， 29，6 分)在测定额定电压为 6 V 的小灯泡的额定功率的实验中，用了电压恒为 12 V 的电源，把变阻器调到阻值最大端，测得电灯电压、电流各为 3 V、0.3 A
8、，则此时小灯泡的实际功率为_ W。接着仔细调节滑片，让小灯泡刚好正常发光，发现此时滑片刚好准确滑到中点，则所测小灯泡的额定功率是_W 。解析 小灯泡的实际功率为 P 实 U 实 I 实 3 V0.3 A0.9 W。此 时滑动变阻器全部连入电路，有 R 滑 30 。滑片准确滑到中点，小灯泡正UI 9 V0.3 A常发光，电路中的电流可由滑动变阻器求得，即 I A，小灯泡U滑 R滑 6 V15 25第 5 页的额定功率为 P 额 U 额 I6 V A2.4 W 。25答案 0.9 2.47(2015江苏盐城中学三模，21，3 分)如图甲所示，电源电压为 6 V 恒定不变，滑动变阻器 R2 最大阻值
9、是 20 。闭合开关，滑动变阻器的 PR 图像如图乙所示，则 R1_ ；当滑片 P 滑至最右端时，电流表的示数为_ A，通电 10 s 电流通过 R1 产生的热量是_ J。解析 由图像知，当 R210 时，P 20.9 W，由 PI 2R 得电路中的电流为I 0.3 A，电路中的总电阻为 R 20 ，所以，P2R2 0.9 W10 UI 6 V0.3 AR1RR 2 20 10 10 。滑片 P 滑至最右端 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流 I 0.2 A，通电 10 UR1 R2 6 V10 20 s 电流通过 R1产生的热量为 Q1(I) 2R1t(0.2 A) 210
10、 10 s4 J。答案 10 0.2 48(2014浙江杭州江干区模拟，32)小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。找来额定电流小于 0.6A，额定电压是 2.5V 的灯 L1，接在电源电压恒为6V 的电路中，按照如图甲所示电路探究。第 6 页(1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。(2)闭合开关，滑片 P 向_(选填“A”或“B ”)端移动，使灯 L1 发光，先观察_示数，测出灯 L1 的相关物理量并记录下表中，计算小灯泡 L的额定功率为_ W。次数 电压/V 电流/A 实际功率/W1 1.6 0.202 2.5 0.243 2.8 0.26(3)小明
11、注意到灯 L1 的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的实验结论_。解析 (1)按照 电路图连接实物图如下：(2)闭合开关，滑片 P 向 A 端移动，使灯 L1发光，先观察电压表示数，测出灯L1 的相关物理量并记录下表中， 计算小灯泡 L 的额定功率：P 额 U 额 I 额第 7 页2.5V0.24A0.60W ；(3)小明注意到灯 L1 的亮度 变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据发现灯泡的实际功率的变化是：第二次比第一次实际功率大，第三次比第二次实际功率更大，所以得出：小灯泡实际功率越大，越亮。答案 (1)实物电路见解析 (2) A 电压
12、表 0.60(3)小灯泡实际功率越大，越亮9(2014浙江金华六校联合模拟，8)在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R 0 是一个定值电阻。灯泡 L1 的额定电压为 8 V，图乙是灯泡 L2 的 UI 图像。(1)当开关 S 接 a 时，电压表的示数为 1.2V，电流表的示数为 0.3A，求定值电阻 R0 的阻值；(2)当开关 S 接 a 时，调节电源电压，使灯泡 L1 正常发光，此时 R0 消耗的功率为 1W，求灯泡 L1 的额定功率；(3)开关 S 接 b 时，通过调节电源电压使灯泡 L1 正常发光，求电路消耗的总功率。解析 (1)当开关 S 接 a 时，灯泡 L1 与电
13、阻 R0 串联 (如图所示)，第 8 页因 U01.2V，I 0.3A，所以 电阻 R0 的阻值为：R 0 4。(2)当开U0I 1.2 V0.3 A关 S 接 a 时，灯泡 L1 与电 阻 R0 串联，因灯泡 L1 正常发光时，所以灯泡 L1 两端的电压为额定电压 U18 V，又因此 时 R0 消耗的功率为 P01 W，而 R04 ，所以此时电路中的电流为：I 0.25 A2，即 I1I 00.5 A，灯泡20P0R0 1 W4 L1 的额定功率为：P 1U 1I18 V0.5 A4 W。(3)开关 S 接 b 时，灯泡 L1 与灯泡 L2 串联( 如下图所示 )，因灯泡 L1 正常发光，所以此 时电路中的电流为 I1 I20.5 A，从灯泡 L2 的UI 图 像可知，当电流为 0.5 A 时，灯泡 L2 两端的电压为 U24 V，则电源电压为：UU 1U 28 V4 V12 V，所以电路消耗的总功率为：P 总UI 1 12 V0.5 A6 W。答案 (1)4 (2)4 W (3)6 W
